fotovoltaica

Celda de Ácido fosfórico:
 
Este es el tipo de celda de combustible más desarrollado a nivel comercial y ya se encuentra en uso en aplicaciones tan diversas como clínicas y hospitales, hoteles, edificios de oficinas, escuelas, plantas eléctricas y una terminal aeroportuaria. Las Celdas de Combustible de ácido fosfórico generan electricidad a más del 40% de eficiencia – y cerca del 85% si elvapor que ésta produce es empleado en cogeneración – comparado con el 30% de la más eficiente máquina de combustión interna. Las temperaturas de operación se encuentran en el rango de los 400ºF (200ºC). Este tipo de celdas pueden ser usadas en vehículos grandes tales como autobuses y locomotoras.
 
La reacción química completa que se produce en esta celda se expresa en las siguientes ecuacionesquímicas:
 
 
Ánodo:
2H2  4H+ + 4e-
 
Cátodo:
 
O2 + 4e- + 4H+  2H2O
 
 
De la descripción que dan las ecuaciones de la reacción química, se desprende que el agua es producida en el cátodo, el ánodo es el terminal eléctrico negativo y el portador de carga es el ión H+.
 
Las desventajas de estos tipos de celda son de tipo económicas, ya que como catalizador utilizan platino, el cual esun metal de alto costo.




Celdas de ácido fosfórico -  Phosphoric Acid Fuel Cell (PAFC)
 
Este tipo de celda es el más desarrollado comercialmente y ya se encuentra en uso en aplicaciones tan diversas como clínicas y hospitales, hoteles, edificios de oficinas, escuelas, plantas eléctricas y varias terminales aeroportuarias; también puede utilizarse en vehículos grandes como autobuses, delos que ya existen proyectos demostrativos. Las celdas de combustible de ácido fosfórico generan electricidad utilizando gas natural a más de 40% de eficiencia y cerca de 85% si el vapor que produce se emplea en cogeneración. El uso de un electrólito corrosivo como el ácido fosfórico y potencialmente peligroso de manejar tiende a restar la preferencia sobre este tipo de celda por parte de algunosusuarios, sin embargo sus ventajas y beneficios han sido muy bien explotados y comercializados por compañías como ONSI. Esta alternativa no será estudiada por el hecho de que esta tecnología sólo alcanza potencias  hasta 10 MW.
 
 
Comparación con tecnologías de generación convencionales
 
Los mayores avances en generación de energía eléctrica a partir de tecnologías convencionales estánrepresentados por aquellos surgidos del programa ATS (Advanced Turbina Systems), sistemas modernos de turbina (del Departamento de Energía de los Estados Unidos) para sistemas de generación de ciclo combinado. Dichos avances han alcanzado límites históricos al conseguir diseños de sistemas de turbinas a gas con eficiencias que prometen mejoras de 15% en sistemas industriales, mientras que centralesde potencia utilizando sistemas de ciclo combinado (sistemas con dos o más fuentes de electricidad a partir del mismo combustible) podrán alcanzar valores alrededor de 55% de eficiencia térmica neta. Estos sistemas modernos operarán a costos 10% menores que los actuales sistemas y  reducirán los niveles de NOx, CO2, CO, e hidrocarburos no quemados según proyecciones del mismo ATS. A pesar de esto,dichos avances están alcanzando los límites de temperatura de operación de los materiales actuales debido a que la eficiencia del sistema a turbina depende de la temperatura de entrada de los gases, limitada por el daño potencial de las hojas de la turbina misma. A diferencia de estos sistemas avanzados, las eficiencia en las celdas de combustible no está limitada por la temperatura.
 
Desde laperspectiva de gases de efecto invernadero, las celdas de combustible representan un desarrollo potencialmente revolucionario, ya que en lugar de utilizar combustión para generar electricidad utilizan la reacción electroquímica entre el hidrógeno del combustible y el oxígeno del aire para producir electricidad, agua y calor. Es también cierto que cuando una celda de combustible utiliza...